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口服固体制剂开发和生产过程需要优化的关键参数

 好好保存学习 2018-04-01

口服固体剂型(典型地,片剂和胶囊剂)使用常规工艺制备如直混工艺或制粒工艺例如湿法造粒、干法制粒/压辊碾压或流化床制粒,流化床干燥,整粒,压片和包衣。了解影响关键质量属性(CQA)的关键工艺参数(CPP)是非常重要的。需要优化的关键参数(见表I)将取决于API的性质,稳定性,剂量,载药量和其他因素。

I:工艺过程和需要优化的关键工艺参数。

制备工艺

关键工艺参数

控制依据

过筛

筛网孔径

 保证粒径、颗粒形状、粒径分布均一

过筛时间

震动频率

装量

过筛顺序

环境条件


高剪切湿法制粒机中的混合

混合时间

保证物料混合均

装量

搅拌桨转速

切割刀转速

环境条件

混合机混合

混合时间


 保证物料混合均匀性

混合机装量

混合速度

加料顺序

出料方式

环境条件

 

制备工艺

关键工艺参数

控制依据

高剪切实发制粒

搅拌桨转速

保证颗粒粒度分布、均匀度、流动性一致

切割刀转速

粘合剂加入方式

粘合剂加入速率和时间

制粒后混合时间

制粒筛网目数

制粒终点判定方法

低剪切制粒

搅拌桨转速

保证颗粒粒度分布、均匀度、流动性一致

粘合剂加入速率和时间

制粒后搅拌时间

流化床制粒

喷嘴型号、类型

保证颗粒粒度分布、均匀度、流动性一致

喷枪数量

粘合剂加入速率和时间

进风风速

进风体积

进风温度

进风口露点

物料温度

整粒

脉冲间隔

进风湿度

制备工艺

关键工艺参数

控制依据

干法制粒

压轮压力

 保证颗粒粒度分布、均匀度、流动性一致

压轮转速

压轮间隙

饲料速度

压轮类型

制粒速度

流化床干燥

进风流量

保证颗粒PSD、均匀性、流动性、水分、残留溶剂一致

进风体积

进风温度

进风口露点

物料温度

脉冲间隔

进风湿度

干燥时间

热风循环烘箱干燥

托盘数量

保证颗粒PSD、均匀性、流动性、水分、残留溶剂一致

每个托盘物料量

干燥时间

干燥温度

空气流速

进风口露点

粉碎

粉碎类型

保证颗粒PSD、均匀性、流动性一致

速度

筛网孔径及类型

饲料速度

制备工艺

关键工艺参数

控制依据

过筛

筛网孔径

保证颗粒PSD、均匀性、流动性一致

过筛时间

震动频率

装量

混合、润滑

混合时间

保证颗粒均匀性、流动性一致

混合机装量

混合速度

加料顺序

出料方式

环境条件

压片

预压压力

保证片的理化性质一致

主压压力

压片速度(保压时间)

强制饲料器转速

填充深度

出片力

包衣

产品温度

保证片的理化性质一致

进风温度

预热时间

喷嘴类型

喷液速度

包衣锅转速

雾化压力

包衣时间

喷枪和床体距离

进风口露点

装量

挡板类型

 

典型的工艺优化方法包括系统地确定CQA,CPP和风险评估,以确定关键参数的选择。然后可以根据API的适用性和可制备的运行数量,使用统计设计实验(DOE)来制定一个全因子或部分因子设计计划。DOE实验包括在高,中,低值下运行参数,以及在目标参数下运行规定数量的控制运行。通过分析来自DOE运行的数据,可以确定设计空间。对设计空间的了解可以为产品的制备确定控制策略。

采用类似的方法进行处方优化,其中关键功能性辅料用高,中和低水平进行评估,并且研究这些变量对输出参数的影响(例如崩解剂水平的研究可以用片剂的崩解速度作为输出)。

一个系统的优化口服固体剂型中处方组成的DOE在以下两方面显得非常重要的:

v  确保制剂中功能性辅料的最佳水平。在速释片剂中,粘合剂,崩解剂和润滑剂的赋形剂含量可以变化,并且功能会受到挑战。部分或全因子DOE可以在不同辅料水平下评估多个辅料。对于亲水性凝胶基质的缓释片剂,聚合物水平会影响药物的释放速率。因此,聚合物的水平要根据性能或目标释放曲线进行选择。

v  为了优化处方的载药量以减少药丸大小,特别是大剂量的药物产品。许多口服固体制剂产品需要以每个单位片剂或胶囊100mg以上的剂量制备。有相当一些新的化合物需要高达500mg或750mg每单位剂量或更高的剂量。由于协同治疗良好的效果和生命周期管理策略,固定剂量组合疗法变得越来越流行。活性成分的数量和每单位药片的剂量也在增加。因此就需要制备片剂大小合理、适宜吞咽的产品,特别是对于老年患者。因此,优化处方,使片剂中的载药量尽可能高就非常重要,这也意味着惰性辅料的空间很小。选择正确的用量、正确功能性辅料变得尤为重要。

多规格的产品使用“规格与片重成比例”的策略 - 使用相同的处方组成(原料与辅料的比例)并将较大的规格压制成较大的片剂。因为原料与辅料的比例是相同的,这种策略有利于避免单独的稳定性研究;然而缺点是较高的规格片比较大,由于吞咽困难可能出现“患者依从性”问题。而开发临床试验制剂所用的时间有限,往往不会优先进行载药量和片剂大小的优化。在这个阶段,优化辅料的选择,辅料的水平,载药量以及片剂大小和药物负担的减少是非常重要的。复方制剂也同样具有相同的问题,如果可以开发更容易吞咽的更好的药物,患者将会受益匪浅。在开发阶段优化处方,可以通过增加每单位片剂或胶囊的载药量,从而减小药片大小。


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